Практическая работа №1 по выполнению практической работы по дисциплине "Программирование для автоматизированного оборудования"
методическая разработка на тему

                    Министерство образования Московской области

  Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской

        Области «Государственный гуманитарно-технологической университет»

                                                                  (ГГТУ)

              Ликино-Дулевский политехнический колледж – филиал ГГТУ

                                                                                            УТВЕРЖДАЮ

                                                               И. о директора колледжа ЛДПК – филиала ГГТУ

                                                                                    _________________/Чистов А.А./

                                                                                     «___» ______________201_г.

Учебно-методическое пособие

По выполнения практических работ по дисциплине

«Программирование для автоматизированного оборудования»

Специальность 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и

производства», 15.02.08 «Технология машиностроения»

базовой подготовки

очной формы

Г. ЛИКИНО-ДУЛЕВО, 2018

Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ по дисциплины

«Программирование для автоматизированного оборудования» разработано для

Студентов специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и

производства», 15.02.08 «Технология машиностроения»

Для студентов специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и

производства», 15.02.08 «Технология машиностроения»

Разработчики:

Филиал ГГТУ «Ликино-Дулевский политехнический колледж»

Авторы учебно-методического пособия:

Кузина Н.Ф. – преподаватели спец. дисциплин

Методическое сопровождения: Асташенко И.Ю., Сабитова Д.Р.

Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ по дисциплины

«Программирование для автоматизированного оборудования»

На заседании предметно-цикловой комиссии специальных дисциплин специальности

15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производства», 15.02.08 «Технология машиностроения»

Протокол № 5 от «17» января 2018г.

Председатель ПЦК_____________________________/Станиславский С.А./

Эксперт от работодателя

1. ООО «Ликинский автобусный завод» - ведущий инженер-технолог

______________________________ Кочеткова Наталья Викторовна

        Содержание

                1.Общие положения        4

                2.Теоретическая часть        7

                3.Практическая работа        13

                4.Критерии оценивания практических работ        16

                5.Список литературы        17

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

     Методические указания по выполнению практических работ учебной дисциплины!

«Программирование для автоматизированного оборудования» для студентов специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производства», 15.02.08 «Технология машиностроения» (далее – Методические указания) разработаны Ликино-Дулевским политехническим колледжем-филиалом ГГТУ

      Методические указания описывают порядок организации выполнения практических работ и последовательно раскрывают содержание всех ее необходимых этапов – от выбора темы до защиты. Подробно излагают структуру, содержание каждого раздела и требования к ее оформлению, а также включает примеры, рекомендации и иллюстрированный материал, что способствует правильному выполнению студентами практических работ.

     Методические указания разработаны в соответствии с:

     - Федеральный закон от 29.12.2013 г. №273-ФЗ «Об образовании Российской Федерации»;

     - Федеральный государственный образовательный стандарт по специальности среднего профессионального образования 150207 Автоматизация технологических процессов и производств, утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 12 ноября 2019 г. №582;

     Освоение практических работ предполагает формирование у студента специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производства, 15.02.08 Технология машиностроения соответствующих профессиональных компетенций (ПК):

     ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

     ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

     ОК 3. Принимать решение в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

     ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

     ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

     ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

     ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

     ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

     ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Обладать профессиональными компетенциями:

     ПК 1.1. Использовать конструкторскую документацию при разработке технологических процессов изготовления деталей;

     ПК 1.2. Выбирать метод получения заготовок и схемы их базирования;

     ПК 1.3. Составлять маршруты изготовления деталей и проектировать технологические операции;

     ПК 1.4. Разрабатывать и внедрять управляющие программы обработки деталей;

     ПК 1.5. Использовать системы автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей;

     ПК 2.1. Участвовать в планировании и организации работы структурного подразделения.

     ПК 2.2. Участвовать в руководстве работой структурного подразделения.

     ПК 2.3. Участвовать в анализе процесса и результатов деятельности подразделения.

     ПК 3.1. Участвовать в реализации технологического процесса по изготовлению деталей.

     ПК 3.2. Проводить контроль соответствия качества деталей требованиями технической документации.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

уметь:

- использовать справочную и исходную документацию при написании управляющих программ (далее – УП);

- рассчитывать траекторию и эквидистанты инструментов, их исходные точки, координаты опорных точек контура детали:

- заполнять формы сопроводительных документов; выводить УП на программоносители, заносить УП в память системы ЧПУ станка;

- производить корректировку и доработку УП на рабочем месте;

знать:

- методы разработки и внедрения управляющих программ для обработки простых деталей в автоматизированном производстве

                            Теоретическая часть для изучения

Координатные системы станка, программы и инструментов.

В станках с ЧПУ стандартизированы обозначения координатных осей и их направление. Ось Z всегда совпадает с осью вращения шпинделя, а оси X и Y перпендикулярны к ней. Координатную систему, в которой перемещается инструмент, образуют оси X, Y, Z, а систему перемещения заготовки – X’, Y’, Z’.

Заготовка торцом обращена к инструменту или, наоборот, он является наиболее удаленным от инструмента. Для наладчика наиболее удобен выбор начала координат программы на торце детали, обращенном к инструменту. Тогда координатный размер «нуль по оси Z» соответствует плоскости, в которой лежит точка 01, положительные размеры координаты соответствуют положению режущих инструментов не контура детали, а отрицательные – в пределах контура детали, т.е. когда должно происходить резание.

Станок и схему обработки характеризуют два исходных положения, которые называют нулем станка и нулем программы. Нуль станка – точка, принятая за начало координат станка, такое определенное положение рабочих органов, в которое они могут быть перемещены с помощью кнопок на пульте управления станком или соответствующими командами управляющей программы. Такой останов рабочих органов в нулевом положении по каждой из координатных осей обеспечивают совместным действием путевых упоров, конечных выключателей и датчиков обратной связи. В некоторых руководствах по эксплуатации станков нуль станка назван фиксированной точкой. Зачастую при приходе рабочих органов в нуль станка координатные размеры «обнуляются», в этом случае начало координатной системы станка приобретает вполне определенный физический смысл. Если нуль станка имеет координатные размеры, отличные от нуля, то начало координатной системы станка становится расчетной, а не фиксированной точкой.

Второе исходное положение рабочих органов – нуль программы. Нулем программы называют исходное положение, которое занимают подготовленные к проведению обработки рабочие органы станка. Нуль программы выбирает программист при разработке управляющей программы, и чаще всего это положение не совпадает с нулем станка. Во избежание излишних перемещений второе исходное положение, из которого начинают обработку и, следовательно, в котором производят смену заготовок и инструментов, программист выбирает таким образом, чтобы инструменты оказались возможно ближе к обрабатываемой заготовке.

Рассмотрим составление УП для обработки ступенчатого валика.

Технологических процесс содержит следующие переходы: 1) точить поверхность Ø 74 мм на длине 100 мм t = 3 мм ; S = 0,3 мм/об, n = 500мин-1 при прямом вращении шпинделя ; 2) точить поверхность Ø 69 мм на длине 50 мм с t = 2,5 мм, S = 0,3 мм/об, n = 500мм-1 при прямом вращении шпинделя.

Вбирают инструмент и устанавливают его в револьверную головку станка.
Привязка инструмента: нулевая точка выбирается с координатами z = 5 мм от
торца кулачка x = 0 (то есть на оси центров станка). Исходная точка
выбирается на длине 150 мм от нулевой точки и на диаметре 120мм (то есть x
=12000 и z = 15000), будет задана следующим набором кадров: N 0 … N 20.

№1 М3 – задано прямое вращение шпинделя;

№1 М38 – задан средний диапазон частоты вращения шпинделя;

№2 S 5 – задана частота вращения шпинделя n =500мин-1;

№3 3 F 30 – задана рабочая подача 0,3 мм/об;

№4 T1 – задан номер инструмента (резец для чернового точения);

№5 Z 10 100 ~ подвод резца на ускоренном ходу в точку 101мм по длине, т.е.
на 1 мм до детали (этот миллиметр дается для того, чтобы, подходя на быстром ходу по оси X, резец не задевал заготовку);

№6 X7400 ~ подвод резца на ускоренном ходу в точку Ø 74 мм;

№7 Z 0 – перемещение резца на рабочей подаче по оси Z (обрабатываемая поверхность Ø74 мм);

№8 X8100 – выход резца на рабочей подаче из заготовки вала по оси до Ø
81мм (это делается, чтобы избежать износа резца на обратном ускоренном ходу);

№9 Z 10 100 ~ – отвод резца на ускоренном ходу по оси Z в начало обработки и остановка его на расстоянии 1мм от заготовки по оси Z;

№10 X6900 ~ – подвод резка на ускоренном ходу в точку с размером Ø60ии
(следующая ступень вала);

№11 Z 5000 – перемещение резца на рабочей подачи по оси Z на 50 мм от
нулевой точки, обрабатываемая поверхность Ø 69 мм;

№12 X7500 – выход резца на рабочей подаче из заготовки вала по оси X  до Ø
75мм;

№13 Z 10 100 ~ отвоз резца на ускоренном ходу по оси Z в начало обработки
на 1 мм до заготовки вала;

№14 X6500 ~ подвод резца на ускоренном ходу в точку Ø 65 мм последней
ступени вала;

№15 Z 7500 – перемещение резца на рабочей подаче по оси Z до длины 75 мм
от нулевой точки с обработкой последней ступени заготовки вала;

№16 X7000 – выход резца на рабочей подаче из заготовки вала по оси X до Ø
70 мм;

№17 X 12000 ~ – отвод резца на ускоренном ходу в исходную точку по оси X;

№18 Z 15000 ~ – отвод резца на ускоренном ходу в исходную точку по оси Z;

№19 M5 – автоматический останов шпинделя;

№20 M30 – конец программы

Знак ~ означает отработку перемещений вдоль оси на ускоренном ходу.

Поверхности деталей, окончательная отработка которых на токарном станке
с ЧПУ может осуществляться проходным или расточным контурным резцом
с главным углом в плане ɸ = 93о и вспомогательным углом в плане ɸ1 = 27…
32о, относятся к основным – торцовые, цилиндрические и конические
поверхности, а также поверхности с криволинейной образующей и
неглубокие до 1 мм канавки и выточки. Поверхности, для формообразующей
которых требуется режущий инструмент, отличный от контурного резца,
относятся к дополнительным.

На токарных станках с ЧПУ обработка заготовок осуществляется по
следующей технологической схеме: 1) центрование, если диаметр сверла
меньше 20 мм; 2) сверление; 3) подрезание торца; 4) черновая обработка
основных поверхностей; 5) черновая обработка дополнительных
поверхностей; 6) чистовая обработка дополнительных поверхностей; 7)
чистовая обработка дополнительных поверхностей, не требующих черновой
обработка; 8) чистовая обработка основных поверхностей ( при обработке в
центрах первые три перехода нужно исключать.))

Обработка валов на токарных станках с ЧПУ.

В мелкосерийном производстве экономически целесообразно применять при
обработке ступенчатых валов станки 16К20Т, 16К20Т1, 16К20Ф3С5, 1713Ф3
с ЧПУ и др.

При разработке УП определяют траектории движения инструментов и
рассчитывают координаты опорных точек траектории. Траектория движения
инструмента относительно заготовки в станках с ЧПУ представляет в виде
ряда его последовательных положений (опорных точек), каждое из которых
определяются числом. Автоматически совмещают направление оси заготовки
с координатной осью Z станка. Необходимо, чтобы заготовки имела базовый
торец, который с достаточной точностью и постоянством обеспечивал бы
установку заготовки всегда на ровном расстоянии от начала отсчета по оси Z.

Для получения размера детали от базового торца в пределах заданного
допуска нужно на ее установку и расположение относительно начала отсчета
использовать не более половины допустимого отклонения. Начало отсчета по
оси располагается в зоне между максимальным диаметром заготовки и
наибольшим допустимым диаметром обработки. Координату нуля детали
назначают, исходя из положения вершины режущих кромок резца с наибольшим вылетом.

На токарных станках с ЧПУ применяют резца с многоогранными перетачиваемыми
твердосплавными пластинами (трехгранные, ромбические, пятигранные и чашечные) с
механическим креплением. Использование пластин с покрытием из карбида титана и окиси алюминия повышает их стойкость в несколько раз. На станках применяют также резца с напаянными пластинами твердого сплава (отрезные, канавочные и расточные).
Вспомогательный инструмент обеспечивает быструю и точную смену режущего
инструмента, его настройку на размер вне станка и регулировку положения режущей кромки.

Примеры выполнения практической работы

Критерии оценивания практической работы

          Оценка «отлично» ставиться, если:

- самостоятельно и правильно выполнены все задания;

- правильно, с обоснованием сделаны выводы по выполненной работе;

- правильно и доказательно даны ответы на все контрольные вопросы.

         Оценка «хорошо» ставиться в том случае, если:            

- самостоятельно и правильно выполнены все задания;

- правильно, с обоснованием сделаны выводы по выполненной работе;

- допущены более 2 - х ошибок в ответах на контрольные вопросы.

         Оценка «удовлетворительно» ставиться, если:

- правильно выполнено задания, возможно, кроме одного;

- сделаны поверхностные выоды по выполненной работе;

- допущены более 2 - х ошибок в ответах на контрольные вопросы.

         Оценка «неудовлетворительно» ставиться, если:

- неправильно выполнены задания;

- не сделаны или сделаны неправильные выводы по работе;

- не даны ответы на контрольные вопросы.

Используемая литература

     Белянин П.Н. Гибкие производственные системы: Учеб. Пособие для машинострои-
тельных техникумов / П.Н. Белянин, М.Ф Издон, А.С. Жогин. – М.: Машиностроение,
2012

     Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с
ЧПУ: Справочник. – Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 2013.

     Дерябин А.Л. Программирование технологических процессов для станков с ЧПУ:
Учебное пособие для техникумов. – М.: Машиностроение, 2013.

     Ермолаева В.В. Программирование для автоматизированного оборудования,
2014.

Интернет ресурсы

     В.В Ермолаев. Программирование для автоматизированного оборудования,
2014